Для дизельных установок, в которых главные и вспомогательные двигатели, автономные котлы работают на легком топливе, его запас можно определить по формуле
Емкость запасных цистерн, м3, для каждого вида топлива определяется по общей формуле
где
-
коэффициент, учитывающий «мертвый»
запас.
Объём расходной цистерны принимается из условия хранения не менее 12-часового расхода тяжелых сортов топлива и не менее 8-часового расхода легкого топлива, м3:
В расчетную формулу введены коэффициенты, учитывающие недолив kн = 1,01 и тепловое расширение kт = 1,05. Целесообразно устанавливать отдельные расходные цистерны на каждый главный двигатель, а также на вспомогательные двигатели и автономные котлы.
Объём
расходных цистерн для вспомогательных
двигателей
и автономных котлов
определяют из условий обеспечения их
работы в течение 4 часов (не менее), м3:
Отстойные цистерны предназначены для естественного отделения из топлива воды и механических примесей. Вместимость отстойных цистерн определяется из условия обеспечения отстаивания топлива, необходимого для работы ГД в течение 24 часов. Объем цистерн, м3, определяется по формуле
Объём цистерн вспомогательного назначения определяется из расчета на 1000 кВт мощности и составляет соответственно: цистерны грязного топлива и масла 0,1…0,3 м3, цистерны сбора протечек топлива и масла 0,3…0,1 м3. Объём цистерн сбора отходов сепарации должен составлять 8…12% суточного расхода топлива.
Газовыпускная система предназначена для отвода в атмосферу продуктов сгорания от главных и вспомогательных двигателей, автономных котлов. Каждый главный двигатель, вспомогательный двигатель и автономный котел оборудуется самостоятельными газовыпускными трубопроводами, которые отводятся на палубу в общий кожух-трубу. Допускается газоотвод делать в корму или через борт в воду. Объединение трубопроводов главных двигателей допускается только после глушителей по согласованию с Регистром. При наличии утилизационных котлов и газотурбонагнетателей глушители можно не устанавливать.
Вначале дается краткое описание системы с указанием её назначения и состава оборудования (газоотводные трубы, компенсаторы, искрогасители, глушители и т.д.), материал труб и изоляции.
Газоотводные трубы. Площадь проходного сечения газовыпускного трубопровода F, м2, определяется в зависимости от расхода и допустимой скорости газов для главных и вспомогательных двигателей по формуле:
,
м2;
для автономных котлов по формуле:
,
м2,
где
α - коэффициент избытка воздуха при
горении, принимаемый для МОД и СОД -
1,7…2,2; для ВОД - 1,45…1,8; для котлов - 1,2…1,3;
L
- количество воздуха, теоретически
необходимое для сгорания 1 кг топлива,
кг/кг;
= 287 Дж/кг·К - газовая постоянная продуктов
сгорания;
-
температура выпускных газов, которую
можно принять за двигателем 573…773К; за
утилизационным котлом 453…473К; в газоотводах
вспомогательных автономных котлов
423…573К;
– давление газа в выпускном коллекторе,
равное 103…104 кПа;
- часовой расход топлива вспомогательным
котлом, кг/ч;
с
- допускаемая скорость движения газов,
принимаемая для
четырехтактных
ДВС 40…50 м/c;
для двухтактных ДВС – 25…30 м/с; для
автономных котлов 20…25 м/с.
Компенсаторы. Каждый двигатель имеет свой выпускной коллектор (коллектор турбонагнетателя). Между ним, как деталью двигателя, и газовыпускным трубопроводом должен быть установлен упругий элемент с целью компенсации тепловых деформаций в соединении и предотвращения повреждений в турбонагнетателе. Труба вне компенсатора должна быть хорошо закреплена. Выпускной коллектор должен быть изолирован по всей длине от турбонагнетателя. В соответствии с Техническим Регламентом температура поверхности изоляции не должна превышать 55 оС, а материал изоляции не должен содержать асбест. Для исключения разрушения изоляцию необходимо защитить кожухом.
Искрогасители и глушители. На судах, перевозящих нефтепродукты и другие легковоспламеняющиеся грузы, а также на буксирах-толкачах, работающих с такими грузами, обязательны к установке искрогасители мокрого или сухого типа. Для уменьшения шума выпуска в газовыпускном трубопроводе устанавливают глушители. Гидравлическое сопротивление глушителей не должно превышать 0,003 МПа для двухтактных ДВС и 0,006 МПа – для четырехтактных с газотурбинным наддувом.
В некоторых случаях искрогаситель, глушитель и утилизационный котел компонуются в единый агрегат, а в некоторых – функции глушителя-искрогасителя может выполнять утилизационный котел.
1. Системы судовых энергетических установок: учеб. пособие/Г.А. Артёмов [и др.] Л.: Судостроение, 1990. – 376 с.
2. Судовые энергетические установки. Судовые дизельные энергетические установки: учебник СПб ГМТУ /В.К. Румб [и др.] СПб., 2007.-622 с.
3. Правила классификации и постройки морских судов. - Том 2. 18-е издание, 2015 http://www.rs-class.org Правила
4. Российский Речной Регистр. http://docs.cntd.ru/document/499012681 Правила
5. ОСТ 5.4114. Запасы топлива и масла. Дальность плавания. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
6. ОСТ 5.5349. Судовые системы и системы судовых энергетических установок. Основные термины и определения. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
7. РД 5Р.4235 Система водяного охлаждения судовых дизельных энергетических установок. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
8. РД 5Р 4342 Система охлаждения энергетических установок катеров и малых кораблей с высокооборотными дизелями. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
9. РД 5Р.4257 Система газоотвода судовых дизельных энергетических установок. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
10. РД 5Р.4494 Система масляная судовых дизельных энергетических установок. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
11. РД 5Р.4187 Система топливная судовых энергетических установок. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.
12. РД 5Р.5134 Системы воздуха среднего и низкого давления. Правила и нормы проектирования. Судостроительная нормативная документация – Отраслевой Стандарт.